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Pour lutter contre le bruit dans la ville, une Directive Européenne impose aux grandes agglomérations de dresser en 2007 leur carte des bruits. Des plans d'actions devront suivre en 2008. Mais dès aujourd'hui, le CSTB produit ces cartes de bruits en 3D, dont la "lecture" se fait en Salle immersive, à Sophia Antipolis.

Le 30 juin 2007, la Directive Européenne 2002/49/CE sur le Bruit Environnemental, relative à l'évaluation et à la gestion du bruit dans l'environnement, a imposé aux Etats membres de la Communauté de déterminer pour le 30 juin 2007 l'exposition au bruit des habitants des grandes agglomérations et des riverains de grands axes routiers et ferroviaires, aéroports et sites industriels. La Commission Européenne a par ailleurs demandé aux agglomérations d'élaborer des plans d'actions pour le 18 juillet 2008.

Les cartes de bruit dites " stratégiques " sont à réactualiser tous les cinq ans. Ces mesures visent à réduire les niveaux sonores dans les zones les plus sensibles sans les augmenter dans les zones calmes. Ces cartes devront déterminer par tranches de niveaux sonores les populations exposées. Pour ce faire, le CSTB a développé avec des partenaires, deux logiciels spécifiques : MITHRA-SIG et CADNA-MITHRA.

La Salle Immersive du CSTB de Sophia-Antipolis peut alors être un précieux support d'information et de concertation pour les villes. Les sons qui y sont reproduits sont fidèles à la réalité. C'est un véritable environnement que l'on peut faire varier en fonction des projets d'urbanisme. Des simulations ont déjà été réalisées avec la ville de Cannes par exemple (voir encadré).

Exemple de cartes de bruits en 3D
Exemple de cartes de bruits en 3D
Cannes dans un fauteuil... dans la Salle immersive du CSTB

La recherche en soutien à l'innovation acoustique

Pour améliorer les modèles de prévision, les acousticiens du CSTB sont impliqués dans des programmes de recherche portant notamment sur les modèles de prévision acoustique. Les résultats de ces recherches nourrissent les modèles et vis versa. Par exemple, une recherche sur la diffusion sonore par les façades est menée dans le cadre du Programme "Bruit et Nuisances Sonores" du ministère de l'Ecologie et du Développement Durable. L'objectif est de mieux prendre en compte les effets de la réflexion diffuse par la façade sur la propagation acoustique et sur la perception sonore en milieu urbain. Le CSTB cherche en particulier à prendre en compte ce phénomène dans les outils de cartographie sonore et, notamment, les techniques de type tracés de rayons (code ICARE) couplées à des codes plus puissants telle que la méthode des éléments de frontière (code MICADO). C'est ainsi que plusieurs laboratoires nationaux, issus à la fois d'organismes de recherche (LCPC, CSTB) et d'écoles d'architecture (Nantes, Bordeaux), ont lancé des travaux théoriques et expérimentaux sur ces phénomènes de réflexion diffuse sous l'égide du GdR CNRS 2493 "Bruit des Transports".

Autre thème de recherche : le bruit dynamique. Aujourd'hui, les plans d'aménagement urbains (Plans d'action 2008) devraient être développés en vue d'optimiser la réduction du bruit et de la pollution. Malheureusement, les modèles macroscopiques de simulation de trafic utilisés actuellement ne permettent pas cette optimisation. Le but est donc de développer, en collaboration avec l'INRETS, un simulateur de signature sonore d'un trafic.

Cannes dans un fauteuil... dans la Salle immersive du CSTB

Sophia Antipolis, Salle Immersive Le Corbusier du CSTB. Des spectateurs - élus, chefs d'entreprises, ingénieurs, décideurs - assistent à une projection particulière. La ville de Cannes est reproduite en 3D sur l'écran. Les distances sont représentées à 15 centimètres près. L'équipe technique entraîne les spectateurs vers un site qui n'existe pas encore. Il s'agit d'un immeuble de bureaux modélisé et inséré dans un quartier existant. Sa situation, entre l'aéroport, le chemin de fer et une route 2x2 voies, pose une problématique acoustique. Quel sera le confort de ses occupants ? Ne seront-ils pas perturbés par les bruits de la circulation ? La réponse vient grâce aux nombreuses simulations sonores : les automobiles dans la rue, le passage d'un train, le décollage d'un avion… « Nous sommes capables de modéliser toutes les ambiances », expliquent Eric Lebègue et Julien Soula, ingénieurs au CSTB de Sophia Antipolis. « Chaque son a sa propre signature qui peut évoluer dans le temps, comme par exemple le bruit au passage d'une voiture dans une rue qui évolue en fonction des conditions de mobilité et de l'aménagement de la voirie, précisent Jacques Martin et Jérôme Defrance, experts acousticiens au CSTB. En y associant des lois de circulation, on peut multiplier ce véhicule isolé pour en faire un véritable trafic. Puis on mixe ce bruit routier avec les autres sources sonores de la ville (fontaine, terrasses de café, foule...). Nous combinons ainsi les bruits pour créer la réalité des environnements sonores urbains. »

Le super calculateur permet de changer de configuration immédiatement. Imaginons une route de deux voies qui passe à deux fois deux voies. On se rend compte immédiatement du changement de niveau de bruit. La Salle immersive du CSTB simule ou restitue un environnement sonore quel qu'il soit. « C'est de l'immersion à échelle 1, soulignent Eric Lebègue et Julien Soula. De l'endroit où l'on est, on entend le son venir de l'endroit où il se produit. Un peu comme au cinéma, mais de manière scientifique. C'est la réalité que nous reproduisons pour aider les ingénieurs et les décideurs à construire leurs projets. Nous travaillons aussi sur des standards d'échanges de fichiers de manière à ce que les projets de construction soient immédiatement intégrables aux programmes de modélisations 3D. »

Ainsi, l'étude d'un projet dans la Salle immersive Le Corbusier renforce la communication entre les équipes de maîtrise d'ouvrage et de maîtrise d'œuvre en permettant de vérifier les futurs performances de l'ouvrage dans différents domaines : acoustique, éclairage, mais aussi thermique, aéraulique, pollution, incendie… Au-delà de la vérification des options choisies, il est aussi possible de tester d'autres options de conception en temps réel.